JP7114008B2 - data processor - Google Patents
data processor Download PDFInfo
- Publication number
- JP7114008B2 JP7114008B2 JP2022530664A JP2022530664A JP7114008B2 JP 7114008 B2 JP7114008 B2 JP 7114008B2 JP 2022530664 A JP2022530664 A JP 2022530664A JP 2022530664 A JP2022530664 A JP 2022530664A JP 7114008 B2 JP7114008 B2 JP 7114008B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- series data
- unit
- series
- partial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/30—Monitoring
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/30—Monitoring
- G06F11/3065—Monitoring arrangements determined by the means or processing involved in reporting the monitored data
- G06F11/3072—Monitoring arrangements determined by the means or processing involved in reporting the monitored data where the reporting involves data filtering, e.g. pattern matching, time or event triggered, adaptive or policy-based reporting
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N20/00—Machine learning
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Description
この開示は、データ処理装置及びデータ処理方法に関するものである。 This disclosure relates to a data processing device and a data processing method.
時系列データを複数の部分時系列データに分割する技術が知られている。 Techniques for dividing time-series data into a plurality of partial time-series data are known.
例えば、特許文献1には、機器の状態の変化点を含む波形データ、当該波形データのパラメータ情報、及び機器の遷移情報の入力を受け付ける抽出条件入力部と、機器の時系列データと、波形データとの類似度を算出する類似度算出部と、機器の遷移情報に基づいて、機器の状態を設定する運転モード判定部と、算出された類似度、及び判定された機器の状態に基づいて、機器の時系列データから、変化点を検出し、時系列データの部分列であるセグメントの開始時刻及びセグメントの終了時刻を設定する変化点検出部と、機器の状態、セグメントの開始時刻及びセグメントの終了時刻をセグメント情報として出力する情報出力部とを備えるデータ処理装置が開示されている。
特許文献1に記載されたデータ処理装置(以下「従来のデータ処理装置」という。)は、予め用意した分割するための指標となる波形データ及び波形データのパラメータ情報を用いて時系列データから波形パターンを検出することにより、時系列データに繰り返し出現する波形データ毎に時系列データを部分時系列データであるセグメントに分割している。For example,
A data processing apparatus described in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a "conventional data processing apparatus") extracts a waveform from time-series data using waveform data that serves as an index for division prepared in advance and parameter information of the waveform data. By detecting the pattern, the time-series data is divided into segments, which are partial time-series data, for each waveform data that appears repeatedly in the time-series data.
従来のデータ処理装置は、時系列データを部分時系列データであるセグメントに分割するために、分割するための指標となる波形データ、及び波形データのパラメータ情報(以下「特別な情報」という。)を予め用意する必要があるという問題点があった。 In order to divide time-series data into segments, which are partial time-series data, a conventional data processing apparatus uses waveform data as an index for division and parameter information of the waveform data (hereinafter referred to as "special information"). There was a problem that it was necessary to prepare in advance.
この開示は、上述の問題点を解決するためのもので、予め特別な情報を用意することなく、時系列データに繰り返し出現する波形パターン毎に時系列データを部分時系列データに分割することを可能にするデータ処理装置を提供することを目的としている。 This disclosure is intended to solve the above-mentioned problems, and divides the time-series data into partial time-series data for each waveform pattern that repeatedly appears in the time-series data without preparing special information in advance. It is an object of the present invention to provide a data processing device that enables
この開示に係るデータ処理装置は、時系列データを取得する時系列取得部と、時系列取得部が取得する時系列データに基づいて、時系列データの特徴量を抽出する特徴抽出部と、特徴抽出部が抽出する特徴量に基づいて、時系列データを複数の第1部分時系列データに分割する第1分割部と、特徴抽出部が抽出する特徴量に基づいて、第1分割部が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれを複数の第2部分時系列データに分割する第2分割部と、第2分割部が分割した複数の第2部分時系列データのうちの少なくとも1個の第2部分時系列データに基づいて、時系列取得部が取得する時系列データの異常を検知する異常検知部と、を備え、第1分割部が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれは、第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとを有し、第2分割部は、第1分割部が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれについて、第1部分時系列データのうちの第1振動区間時系列データを複数の第2部分時系列データに分割し、第2分割部が分割した複数の第2部分時系列データのそれぞれは、第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとを有し、異常検知部は、第2分割部が分割した複数の第2部分時系列データのうちの第2安定区間時系列データに基づいて、時系列取得部が取得する時系列データの異常を検知する。 A data processing device according to this disclosure includes a time-series acquisition unit that acquires time-series data, a feature extraction unit that extracts a feature amount of the time-series data based on the time-series data acquired by the time-series acquisition unit, and a feature A first dividing unit that divides the time-series data into a plurality of first partial time-series data based on the feature amount extracted by the extracting unit; and a first dividing unit that divides the time-series data based on the feature amount extracted by the feature extracting unit. a second division unit for dividing each of the plurality of first partial time-series data into a plurality of second partial time-series data; and at least one of the plurality of second partial time-series data divided by the second division unit. an anomaly detection unit that detects an anomaly in the time-series data acquired by the time-series acquisition unit based on the second partial time-series data of the plurality of first partial time-series data divided by the first division unit; Each has first oscillation interval time-series data and first stable interval time-series data, and the second division unit divides each of the plurality of first partial time-series data divided by the first division unit into the first The first vibration interval time series data of the partial time series data is divided into a plurality of second partial time series data, and each of the plurality of second partial time series data divided by the second division unit is divided into the second oscillation interval Having time series data and second stable interval time series data, the anomaly detection unit, based on the second stable interval time series data among the plurality of second partial time series data divided by the second division unit, Detect anomalies in the time-series data acquired by the time-series acquisition unit .
この開示によれば、予め特別な情報を用意することなく、時系列データに繰り返し出現する波形パターン毎に時系列データを部分時系列データに分割することができる。 According to this disclosure, time-series data can be divided into partial time-series data for each waveform pattern that repeatedly appears in the time-series data without preparing special information in advance.
以下、この開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1から図5を参照して、実施の形態1に係るデータ処理装置100、及び、データ処理装置100が適用されたデータ処理システム1について説明する。
図1は、実施の形態1に係るデータ処理装置100、及び、データ処理装置100が適用されたデータ処理システム1の要部の構成の一例を示すブロック図である。
実施の形態1に係るデータ処理システム1は、記憶装置10、表示装置20、及びデータ処理装置100を備える。
A
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a
A
データ処理装置100は、時系列データを取得し、取得した時系列データについて、予め定められたデータ処理を行う。データ処理装置100の詳細については後述する。
記憶装置10は、データ処理装置100がデータ処理を行うのに必要な情報を記憶する装置である。例えば、記憶装置10は、時系列データを予め記憶している。
表示装置20は、データ処理装置100が出力する表示情報が示す表示画像を表示出力するディスプレイ等の装置である。すなわち、データ処理装置100は、表示情報を表示装置20に出力して、表示情報が示す表示画像を表示装置20に表示させる。The
The
The
実施の形態1に係るデータ処理装置100は、時系列取得部110、特徴抽出部120、第1分割部130、第2分割部140、異常検知部150、及び出力部190を備える。
なお、異常検知部150は、データ処理装置100において、必須の構成ではない。
実施の形態1では、データ処理装置100は、異常検知部150を備えるものとして説明する。The
Note that the
In
時系列取得部110は、時系列データを取得する。
時系列取得部110が取得する時系列データとは、予め定められた時間間隔ごとに計測、測定、観測、又は集計等が行われた物理量を示す時系列の情報である。
具体的には、時系列取得部110が取得する時系列データは、振動センサ、測距センサ、回転センサ、ジャイロセンサ、温度センサ、又は、音センサ等のセンサから出力された信号を時系列の情報に変換したものである。時系列データは、予め定められた時間間隔ごとに計測、測定、観測、又は集計が行われた物理量を示す時系列の情報であれば、センサから出力された信号を時系列の情報に変換したものに限定されるものではない。なお、予め定められた時間間隔は、均一の間隔である必要はなく、時間間隔は、任意の間隔のものも含む。The time
The time-series data acquired by the time-
Specifically, the time-series data acquired by the time-
具体的には、例えば、時系列取得部110は、記憶装置10に予め記憶された時系列データを読み出すことにより、時系列データを取得する。
時系列取得部110は、時系列データを取得可能なものであればよいため、時系列取得部110が取得する時系列データの取得元、又は、時系列取得部110が時系列データを取得する方法については、限定されない。
以下、実施の形態1では、時系列取得部110が取得する時系列データは、加工装置に設けられた振動センサから出力された信号が時系列の情報に変換されたものであるものとして説明する。Specifically, for example, the time-
Since the time-
Hereinafter, in
特徴抽出部120は、時系列取得部110が取得する時系列データに基づいて、時系列データの特徴量を抽出する。
具体的には、例えば、特徴抽出部120は、スライド窓を用いて、時系列取得部110が取得する時系列データから特徴量を抽出する。すなわち、特徴抽出部120が出力する特徴量は、スライド窓に対応する時系列データにおける領域の特徴を示す値が時系列に示される情報となる。
より具体的には、例えば、特徴抽出部120は、スライド窓を用いて、スライド窓内の時系列データの最大値から最小値を減じた値(以下「振幅値」という。)を特徴量として抽出する。特徴抽出部120が出力する特徴量は、スライド窓に対応する時系列データにおける領域の振幅値が時系列に示される情報となる。
スライド窓を用いて時系列データから特徴量を抽出する方法は、周知であるため説明を省略する。The
Specifically, for example, the
More specifically, for example, the
Since the method of extracting feature values from time-series data using a sliding window is well known, the description thereof is omitted.
第1分割部130は、特徴抽出部120が抽出する特徴量に基づいて、時系列データを複数の第1部分時系列データに分割する。
例えば、特徴抽出部120は、予め定められた第1時間長の第1スライド窓を用いて、時系列取得部110が取得する時系列データから第1特徴量を抽出する。第1分割部130は、特徴抽出部120が抽出した第1特徴量に基づいて時系列データを複数の第1部分時系列データに分割する。
具体的には、例えば、第1分割部130は、第1特徴量に基づいて、第1特徴量が示す振幅値と予め定められた閾値とを比較して、閾値以下の振幅値が閾値より大きくなる第1特徴量における位置を特定する。第1分割部130は、当該位置に対応するスライド窓の終期が、時系列データの変化点(以下「第1変化点」という。)であるものとして、当該第1変化点において時系列データを分割することにより、時系列データを複数の第1部分時系列データに分割する。
例えば、第1分割部130は、第1分割部130が分割した各第1部分時系列データの時系列データにおける分割位置を示す第1分割情報を生成する。
The
For example, the
Specifically, for example, the
For example, the
また、第1分割部130は、閾値より大きい振幅値が閾値以下になる第1特徴量における位置を特定する。第1分割部130は、当該位置に対応するスライド窓の始期が、時系列データの変化点(以下「第2変化点」という。)であるものとして、当該第2変化点において各第1部分時系列データを分割することにより、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれを第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとに分割してもよい。
第1分割部130が、複数の第1部分時系列データのそれぞれについて、第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとに分割する場合、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれは、第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとを有する。
In addition, the first dividing
When the
当該場合、例えば、第1分割部130は、第1分割部130が分割した各第1部分時系列データについて、第1振動区間時系列データ及び第1安定区間時系列データの時系列データにおける分割位置を示す第1分割情報を生成する。
なお、当該場合、当該閾値は、上述のように、第1部分時系列データを第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとに分割するために予め定められた値である。そのため、例えば、時系列取得部110が取得する時系列データが、振動センサ等のセンサから出力された信号が時系列の情報に変換されたものである場合、当該閾値をセンサの分解能の1倍から2倍程度の精度で定めることにより、第1部分時系列データから第1安定区間時系列データを抽出することができる。また、当該閾値は、センサ、又は、センサが設けられた加工装置等の計測対象の装置等が同様の仕様であれば、同じ値を使いまわすことができる。そのため、当該閾値を容易に定めることができる。In this case, for example, the
In this case, the threshold is a predetermined value for dividing the first partial time-series data into the first vibration interval time-series data and the first stable interval time-series data, as described above. Therefore, for example, when the time-series data acquired by the time-
第2分割部140は、特徴抽出部120が抽出する特徴量に基づいて、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれを複数の第2部分時系列データに分割する。
例えば、特徴抽出部120は、第1時間長より短い予め定められた第2時間長の第2スライド窓を用いて、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれから第2特徴量を抽出する。第2分割部140は、抽出した第2特徴量に基づいて第1部分時系列データを複数の第2部分時系列データに分割する。
具体的には、例えば、第2分割部140は、第2特徴量に基づいて、第2特徴量が示す振幅値と予め定められた閾値とを比較して、閾値以下の振幅値が閾値より大きくなる第2特徴量における位置を特定する。第2分割部140は、当該位置に対応するスライド窓の終期が、第1部分時系列データの変化点(以下「第3変化点」という。)であるものとして、当該第3変化点において時系列データを分割することにより、第1部分時系列データを複数の第2部分時系列データに分割する。
例えば、第2分割部140は、複数の第1部分時系列データのそれぞれについて、第2分割部140が分割した各第2部分時系列データの時系列データにおける分割位置を示す第2分割情報を生成する。
The
For example, the
Specifically, for example, the
For example, for each of the plurality of first partial time-series data, the
また、第2分割部140は、閾値より大きい振幅値が閾値以下になる第2特徴量における位置を特定する。第2分割部140は、当該位置に対応するスライド窓の始期が、時系列データの変化点(以下「第4変化点」という。)であるものとして、当該第4変化点において各第2部分時系列データを分割することにより、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのそれぞれを第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとに分割してもよい。
第2分割部140が、複数の第2部分時系列データのそれぞれについて、第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとに分割する場合、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのそれぞれは、第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとを有する。
In addition, the
When the
当該場合、例えば、第2分割部140は、第2分割部140が分割した各第2部分時系列データについて、第2振動区間時系列データ及び第2安定区間時系列データの時系列データにおける分割位置を示す第2分割情報を生成する。
なお、当該場合、当該閾値は、上述のように、第2部分時系列データを第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとに分割するために予め定められた値である。そのため、例えば、時系列取得部110が取得する時系列データが、振動センサ等のセンサから出力された信号が時系列の情報に変換されたものである場合、当該閾値をセンサの分解能の1倍から2倍程度の精度で定めることにより、第2部分時系列データから第2安定区間時系列データを抽出することができる。また、当該閾値は、センサ、又は、センサが設けられた加工装置等の計測対象の装置等が同様の仕様であれば、同じ値を使いまわすことができる。そのため、当該閾値を容易に定めることができる。In this case, for example, the
In this case, the threshold is a predetermined value for dividing the second partial time-series data into the second oscillation interval time-series data and the second stable interval time-series data, as described above. Therefore, for example, when the time-series data acquired by the time-
図2を参照して、実施の形態1に係るデータ処理装置100が備える時系列取得部110が取得する時系列データ、及び、第1分割部130が時系列データを分割して得た第1部分時系列データについて説明する。
図2は、実施の形態1に係るデータ処理装置100が備える時系列取得部110が取得する時系列データ、及び、第1分割部130が時系列データを分割して得た第1部分時系列データの一例を示す説明図である。2, time-series data acquired by time-
FIG. 2 shows the time-series data acquired by the time-
時系列取得部110が取得する時系列データが、同じ加工製品を繰り返し製造する加工装置に設けられた振動センサから出力された信号が、時系列の情報に変換されたものである場合、時系列データには、加工製品を製造する毎に同様の時系列値の推移が繰り返し出現する。
第1分割部130は、時系列データを複数の第1部分時系列データに分割することにより、時系列データを、複数の加工製品のそれぞれを製造する期間(以下「製造期間」という。)に対応する第1部分時系列データに分割することができる。
製造期間には、加工対象の部材である加工部材を加工製品に加工する加工期間と、ある加工製品の加工を終了した時点から次の加工製品の加工を開始する時点までの間のアイドリング期間とが存在する。
第1分割部130は、第1部分時系列データを第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとに分割することにより、第1部分時系列データを、加工期間に対応する第1振動区間時系列データと、アイドリング期間に対応する第1安定区間時系列データとに分割することができる。When the time-series data acquired by the time-
By dividing the time-series data into a plurality of first partial time-series data, the
The manufacturing period includes the processing period during which the workpieces to be processed are processed into processed products, and the idling period from the end of processing of a processed product to the start of processing of the next processed product. exists.
The
図3を参照して、実施の形態1に係るデータ処理装置100が備える第1分割部130が分割して得た第1部分時系列データ、及び、第2分割部140が第1部分時系列データを分割して得た第2部分時系列データについて説明する。
図3は、実施の形態1に係るデータ処理装置100が備える第1分割部130が分割して得た第1部分時系列データ、及び、第2分割部140が第1部分時系列データを分割して得た第2部分時系列データの一例を示す説明図である。Referring to FIG. 3, first partial time-series data obtained by division by
FIG. 3 shows first partial time-series data obtained by dividing by the
時系列取得部110が取得する時系列データが、同じ加工製品を繰り返し製造する加工装置に設けられた振動センサから出力された信号が、時系列の情報に変換されたものである場合、第1部分時系列データには、1つの加工期間において、複数の加工工程のそれぞれに対応する時系列値の推移が出現する。
ここで、加工工程とは、加工部材を台座に設置する工程、台座に設置された加工部材の形状を検知する工程、台座に設置された加工部材を切削する工程、切削後の加工部材の形状を検査する工程、又は、切削後の加工部材を台座から取り外す工程等である。When the time-series data acquired by the time-
Here, the processing process includes a process of placing a processed member on a pedestal, a process of detecting the shape of the processed member placed on the pedestal, a process of cutting the processed member placed on the pedestal, and a shape of the processed member after cutting. or a step of removing the processed member after cutting from the pedestal.
第2分割部140は、複数の第1部分時系列データにおける第1振動区間時系列データのそれぞれを第2部分時系列データに分割することにより、第1振動区間時系列データを、複数の加工工程のそれぞれに対応する期間(以下「工程期間」という。)に対応する第2部分時系列データに分割することができる。
複数の工程期間のそれぞれには、実際に加工装置が動作する工程動作期間と、ある加工工程において加工装置の動作が終了した時点から次の加工工程において加工装置の動作が開始する時点までの間の工程アイドリング期間とが存在する。
第2分割部140は、第2部分時系列データを第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとに分割することにより、第2部分時系列データを、工程動作期間に対応する第2振動区間時系列データと、工程アイドリング期間に対応する第2安定区間時系列データとに分割することができる。The
Each of the plurality of process periods includes a process operation period during which the processing equipment actually operates, and a period from when the operation of the processing equipment ends in one processing step to when the operation of the processing equipment starts in the next processing step. of process idling periods exist.
The
以上のように構成することにより、データ処理装置100は、第1時間長と第2時間長とが予め定められていれば、時系列データに繰り返し出現する波形パターン毎に時系列データを部分時系列データに分割することができる。
従来のデータ処理装置では、ユーザは、過去に取得した時系列データを分析して、時系列データを分割するための指標となる波形データ、及び波形データのパラメータ情報(以下「特別な情報」という。)を予め用意する必要あった。時系列データの分析には相当の知識が必要あり、ユーザにとって特別な情報を予め用意するのは容易なことではない。With the above configuration, the
In a conventional data processing device, a user analyzes time-series data acquired in the past, and obtains waveform data that serves as an index for dividing the time-series data, and parameter information of the waveform data (hereinafter referred to as "special information"). ) had to be prepared in advance. Analysis of time-series data requires considerable knowledge, and it is not easy for users to prepare special information in advance.
これに対して、例えば、時系列取得部110が取得する時系列データが、同じ加工製品を繰り返し製造する加工装置に設けられた振動センサから出力された信号が、時系列の情報に変換されたものである場合、アイドリング期間と工程アイドリング期間とはいずれも既知であるため、ユーザは、アイドリング期間と工程アイドリング期間とに基づいて、第1時間長と第2時間長とを容易に決定することができる。
結果として、データ処理装置100は、予め特別な情報を用意することなく、時系列データに繰り返し出現する波形パターン毎に時系列データを部分時系列データに分割することができる。On the other hand, for example, the time-series data acquired by the time-
As a result, the
出力部190は、例えば、第1分割部130が生成する第1分割情報と、第2分割部140が生成する第2分割情報とに基づいて、第1分割情報と第2分割情報とを可視化する表示画像を生成し、表示画像を示す表示情報を出力する。
具体的には、例えば、出力部190は、表示情報を表示装置20に出力して、表示情報が示す表示画像を表示装置20に表示させる。
出力部190は、表示情報を出力するものに限定されるものではない。例えば、出力部190は、第1分割情報と第2分割情報とを記憶装置10に出力して、記憶装置10に第1分割情報と第2分割情報とを記憶させるものであってもよい。The
Specifically, for example, the
The
上述のようにデータ処理装置100は、異常検知部150を備えるものであってもよい。
異常検知部150は、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのうちの少なくとも1個の第2部分時系列データに基づいて、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知する。例えば、異常検知部150は、検知結果を示す検知情報を生成する。
具体的には、例えば、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのうちの第2安定区間時系列データに基づいて、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知する。The
The
Specifically, for example, an abnormality in the time-series data acquired by the time-
より具体的には、例えば、異常検知部150は、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれに対応する第2安定区間時系列データの数が、全ての第1部分時系列データにおいて、同一であるか否かを判定することにより時系列データの異常を検知する。
仮に、複数の第1部分時系列データのそれぞれに対応する第2安定区間時系列データの数が、全ての第1部分時系列データにおいて、同一でない場合、例えば、2つの加工工程の間の期間が、予め定められた期間より短くなってしまっている可能性が考えられる。また、当該場合、2つの加工工程の間の期間の間に何らか原因によって、加工装置において予期されていない振動が生じている可能性があることが考えられる。
したがって、以上のように構成することにより、異常検知部150は、時系列データの異常を精度よく検知することができる。More specifically, for example, the
If the number of second stable interval time series data corresponding to each of a plurality of first partial time series data is not the same for all first partial time series data, for example, the period between two processing steps may be shorter than the predetermined period. Also, in this case, it is conceivable that unexpected vibrations may occur in the processing equipment due to some cause during the period between the two processing steps.
Therefore, by configuring as described above, the
また、例えば、異常検知部150は、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのうちの第2安定区間時系列データと、当該第2安定区間時系列データが第1振動区間時系列データにおける何番目の第2安定区間時系列データであるかを示す第2安定区間位置情報とに基づいて、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知してもよい。
例えば、異常検知部150は、予め用意された学習済モデルに第2安定区間時系列データと第2安定区間位置情報とを入力する。異常検知部150は、学習済モデルが出力する推論結果に基づいて、時系列データの異常を検知する。例えば、学習済モデルは、記憶装置10に予め記憶されており、異常検知部150は、記憶装置10から学習済モデルを読み出すことにより、学習済モデルを取得する。
以上のように構成することにより、異常検知部150は、時系列データの異常を精度よく検知することができる。Further, for example, the
For example, the
By configuring as described above, the
なお、学習済モデルは、不図示の学習装置が第2安定区間時系列データと第2安定区間位置情報とに基づいて、予め用意された学習モデルに教師あり学習又は教師なし学習等の学習させることにより生成される。学習済モデルの生成方法については説明を省略する。 In addition, the learned model is learned by a learning device (not shown) based on the second stable interval time series data and the second stable interval position information. generated by Description of a method for generating a learned model is omitted.
また、例えば、異常検知部150は、第2安定区間時系列データと第2安定区間位置情報とに基づいて、当該第2安定区間時系列データを、第2分割部140が他の第1部分時系列データの第1振動区間時系列データを分割した複数の第2部分時系列データのうちの第2安定区間時系列データであって、第2安定区間位置情報が同一である第2安定区間時系列データと比較することにより、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知してもよい。
具体的には、例えば、異常検知部150は、第2安定区間時系列データと第2安定区間位置情報が同一である他の第2安定区間時系列データとを比較して、類似度を判定することにより、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知する。時系列データ同士の類似度を判定する方法は、周知であるため説明を省略する。
以上のように構成することにより、異常検知部150は、時系列データの異常を精度よく検知することができる。Further, for example, based on the second stable interval time-series data and the second stable interval position information, the
Specifically, for example, the
By configuring as described above, the
異常検知部150は、時系列データの異常を検知する際に、時系列データの異常度を算出し、算出した異常度を示す検知情報を生成してもよい。
異常検知部150が時系列データの異常度を算出することにより、データ処理装置100は、例えば、加工装置が故障する前等の異常が発生する前に、加工装置の劣化等の異常が発生する兆候を確認することができる。The
The
データ処理装置100が異常検知部150を備える場合、出力部190は、例えば、第1分割情報及び第2分割情報に加えて、異常検知部150が生成した検知情報を可視化する表示画像を生成し、表示画像を示す表示情報を出力する。
出力部190は、第1分割情報及び第2分割情報に加えて、検知情報を記憶装置10に出力し、記憶装置10に第1分割情報、第2分割情報、及び検知情報を記憶させるものであってもよい。When the
The
図4A及び図4Bを参照して、実施の形態1に係るデータ処理装置100の要部のハードウェア構成について説明する。
図4A及び図4Bは、実施の形態1に係るデータ処理装置100の要部のハードウェア構成の一例を示す図である。The hardware configuration of the main part of the
4A and 4B are diagrams showing an example of a hardware configuration of main parts of the
図4Aに示す如く、データ処理装置100はコンピュータにより構成されており、当該コンピュータは、プロセッサ401及びメモリ402を有している。
メモリ402には、当該コンピュータを、時系列取得部110、特徴抽出部120、第1分割部130、第2分割部140、異常検知部150、及び出力部190として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ402に記憶されているプログラムをプロセッサ401が読み出して実行することにより、時系列取得部110、特徴抽出部120、第1分割部130、第2分割部140、異常検知部150、及び出力部190が実現される。As shown in FIG. 4A, the
The
また、図4Bに示す如く、データ処理装置100は処理回路403により構成されても良い。この場合、時系列取得部110、特徴抽出部120、第1分割部130、第2分割部140、異常検知部150、及び出力部190の機能が処理回路403により実現されても良い。
Moreover, as shown in FIG. 4B, the
また、データ処理装置100はプロセッサ401、メモリ402、及び処理回路403により構成されても良い(不図示)。この場合、時系列取得部110、特徴抽出部120、第1分割部130、第2分割部140、異常検知部150、及び出力部190の機能のうちの一部の機能がプロセッサ401及びメモリ402により実現されて、残余の機能が処理回路403により実現されるものであっても良い。
Also, the
プロセッサ401は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又はDSP(Digital Signal Processor)を用いたものである。
The
メモリ402は、例えば、半導体メモリ又は磁気ディスクを用いたものである。より具体的には、メモリ402は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、SSD(Solid State Drive)、又はHDD(Hard Disk Drive)などを用いたものである。
The
処理回路403は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、SoC(System-on-a-Chip)、又はシステムLSI(Large-Scale Integration)を用いたものである。
The
図5を参照して、実施の形態1に係るデータ処理装置100の動作について説明する。
図5は、実施の形態1に係るデータ処理装置100の処理の一例を説明するフローチャートである。The operation of the
FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of processing of the
まず、ステップST501にて、時系列取得部110は、時系列データを取得する。
次に、ステップST502にて、特徴抽出部120は、第1特徴量を抽出する。
次に、ステップST503にて、第1分割部130は、時系列データを複数の第1部分時系列データに分割する。
次に、ステップST504にて、特徴抽出部120は、第2特徴量を抽出する。
次に、ステップST505にて、第2分割部140は、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれを、複数の第2部分時系列データに分割する。
次に、ステップST506にて、異常検知部150は、時系列データの異常を検知する。
次に、ステップST507にて、出力部190は、表示情報を出力する。
ステップST507の後、データ処理装置100は、当該フローチャートの処理を終了する。First, in step ST501, time
Next, in step ST502,
Next, in step ST503,
Next, in step ST504,
Next, in step ST505,
Next, in step ST506,
Next, in step ST507, the
After step ST507, the
以上のように、データ処理装置100は、時系列データを取得する時系列取得部110と、時系列取得部110が取得する時系列データに基づいて、時系列データの特徴量を抽出する特徴抽出部120と、特徴抽出部120が抽出する特徴量に基づいて、時系列データを複数の第1部分時系列データに分割する第1分割部130と、特徴抽出部120が抽出する特徴量に基づいて、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれを複数の第2部分時系列データに分割する第2分割部140と、を備えた。
このように構成することにより、データ処理装置100は、予め特別な情報を用意することなく、時系列データに繰り返し出現する波形パターン毎に時系列データを部分時系列データに分割することができる。As described above, the
With this configuration, the
また、データ処理装置100は、上述の構成において、特徴抽出部120は、予め定められた第1時間長の第1スライド窓を用いて、時系列取得部110が取得する時系列データから第1特徴量を抽出し、第1分割部130は、特徴抽出部120が抽出した第1特徴量に基づいて時系列データを複数の第1部分時系列データに分割し、特徴抽出部120は、第1時間長より短い予め定められた第2時間長の第2スライド窓を用いて、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれから第2特徴量を抽出し、第2分割部140は、抽出した第2特徴量に基づいて第1部分時系列データを複数の第2部分時系列データに分割するように構成した。
このように構成することにより、データ処理装置100は、予め特別な情報を用意することなく、時系列データに繰り返し出現する波形パターン毎に時系列データを部分時系列データに分割することができる。Further, in the
With this configuration, the
また、データ処理装置100は、上述の構成に加えて、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのうちの少なくとも1個の第2部分時系列データに基づいて、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知する異常検知部150を備えた。
このように構成することにより、データ処理装置100は、時系列データの異常を精度よく検知することができる。Further, in addition to the above configuration,
By configuring in this way, the
また、データ処理装置100は、上述の構成において、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれは、第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとを有し、第2分割部140は、第1分割部130が分割した複数の第1部分時系列データのそれぞれについて、第1部分時系列データのうちの第1振動区間時系列データを複数の第2部分時系列データに分割し、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのそれぞれは、第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとを有し、異常検知部150は、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのうちの第2安定区間時系列データに基づいて、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知するように構成した。
このように構成することにより、データ処理装置100は、時系列データの異常を精度よく検知することができる。In addition, in the above-described configuration,
By configuring in this way, the
また、データ処理装置100は、上述の構成において、異常検知部150は、第2分割部140が分割した複数の第2部分時系列データのうちの第2安定区間時系列データと、当該第2安定区間時系列データが第1振動区間時系列データにおける何番目の第2安定区間時系列データであるかを示す第2安定区間位置情報とに基づいて、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知するように構成した。
このように構成することにより、データ処理装置100は、時系列データの異常を精度よく検知することができる。Further, in the
By configuring in this way, the
また、データ処理装置100は、上述の構成において、異常検知部150は、第2安定区間時系列データと第2安定区間位置情報とに基づいて、当該第2安定区間時系列データを、第2分割部140が他の第1部分時系列データの第1振動区間時系列データを分割した複数の第2部分時系列データのうちの第2安定区間時系列データであって、第2安定区間位置情報が同一である第2安定区間時系列データと比較することにより、時系列取得部110が取得する時系列データの異常を検知するように構成した。
このように構成することにより、データ処理装置100は、時系列データの異常を精度よく検知することができる。In the above-described configuration of the
By configuring in this way, the
なお、この開示は、その開示の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that, within the scope of this disclosure, any component of the embodiment can be modified, or any component of the embodiment can be omitted.
この開示に係るデータ処理装置は、時系列データの異常を検知するデータ処理システムに適用することができる。 A data processing apparatus according to this disclosure can be applied to a data processing system that detects anomalies in time-series data.
1 データ処理システム、10 記憶装置、20 表示装置、100 データ処理装置、110 時系列取得部、120 特徴抽出部、130 第1分割部、140 第2分割部、150 異常検知部、190 出力部、401 プロセッサ、402 メモリ、403 処理回路。 1 data processing system, 10 storage device, 20 display device, 100 data processing device, 110 time series acquisition unit, 120 feature extraction unit, 130 first division unit, 140 second division unit, 150 anomaly detection unit, 190 output unit, 401 processor, 402 memory, 403 processing circuit.
Claims (3)
前記時系列取得部が取得する前記時系列データに基づいて、前記時系列データの特徴量を抽出する特徴抽出部と、
前記特徴抽出部が抽出する前記特徴量に基づいて、前記時系列データを複数の第1部分時系列データに分割する第1分割部と、
前記特徴抽出部が抽出する前記特徴量に基づいて、前記第1分割部が分割した複数の前記第1部分時系列データのそれぞれを複数の第2部分時系列データに分割する第2分割部と、
前記第2分割部が分割した複数の前記第2部分時系列データのうちの少なくとも1個の前記第2部分時系列データに基づいて、前記時系列取得部が取得する前記時系列データの異常を検知する異常検知部と、を備え、
前記第1分割部が分割した複数の前記第1部分時系列データのそれぞれは、第1振動区間時系列データと第1安定区間時系列データとを有し、
前記第2分割部は、前記第1分割部が分割した複数の前記第1部分時系列データのそれぞれについて、前記第1部分時系列データのうちの前記第1振動区間時系列データを複数の前記第2部分時系列データに分割し、
前記第2分割部が分割した複数の前記第2部分時系列データのそれぞれは、第2振動区間時系列データと第2安定区間時系列データとを有し、
前記異常検知部は、前記第2分割部が分割した複数の前記第2部分時系列データのうちの前記第2安定区間時系列データに基づいて、前記時系列取得部が取得する前記時系列データの異常を検知する、
データ処理装置。 a time-series acquisition unit that acquires time-series data;
A feature extraction unit that extracts a feature amount of the time series data based on the time series data acquired by the time series acquisition unit;
a first division unit that divides the time-series data into a plurality of first partial time-series data based on the feature quantity extracted by the feature extraction unit;
a second dividing unit that divides each of the plurality of first partial time-series data divided by the first dividing unit into a plurality of second partial time-series data based on the feature quantity extracted by the feature extracting unit; ,
Abnormalities in the time-series data acquired by the time-series acquiring unit are determined based on at least one second partial time-series data among the plurality of second partial time-series data divided by the second dividing unit. and an anomaly detection unit for detecting,
Each of the plurality of first partial time-series data divided by the first dividing unit has first oscillation interval time-series data and first stable interval time-series data,
For each of the plurality of first partial time-series data divided by the first division unit, the second dividing unit divides the first oscillation interval time-series data of the first partial time-series data into a plurality of Divide into second partial time series data,
Each of the plurality of second partial time-series data divided by the second dividing unit has second oscillation interval time-series data and second stable interval time-series data,
The anomaly detection unit obtains the time-series data obtained by the time-series obtaining unit based on the second stable interval time-series data among the plurality of second partial time-series data divided by the second dividing unit. to detect anomalies in
Data processing equipment.
請求項1記載のデータ処理装置。 The abnormality detection unit divides the second stable interval time-series data among the plurality of second partial time-series data divided by the second dividing unit and the second stable interval time-series data into the first vibration interval. Detecting an abnormality in the time-series data acquired by the time-series acquisition unit based on second stable interval position information indicating what number the second stable interval time-series data is in the time-series data ,
2. A data processing apparatus according to claim 1 .
請求項2記載のデータ処理装置。 Based on the second stable interval time-series data and the second stable interval position information, the anomaly detection unit detects the second stable interval time-series data as the second stable interval time series data among a plurality of the second partial time series data obtained by dividing the first oscillation interval time series data of the series data, wherein the second stable interval position information is the same Detecting anomalies in the time-series data acquired by the time-series acquisition unit by comparing with the second stable interval time-series data ,
3. A data processing apparatus according to claim 2 .
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/026255 WO2022003969A1 (en) | 2020-07-03 | 2020-07-03 | Data processing device and data processing method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022003969A1 JPWO2022003969A1 (en) | 2022-01-06 |
JPWO2022003969A5 JPWO2022003969A5 (en) | 2022-07-14 |
JP7114008B2 true JP7114008B2 (en) | 2022-08-05 |
Family
ID=79314973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022530664A Active JP7114008B2 (en) | 2020-07-03 | 2020-07-03 | data processor |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7114008B2 (en) |
KR (1) | KR102553397B1 (en) |
CN (1) | CN115698956A (en) |
TW (1) | TWI795719B (en) |
WO (1) | WO2022003969A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014174943A (en) | 2013-03-13 | 2014-09-22 | Yahoo Japan Corp | Time series data analysis device, time series data analysis method and program |
JP2016110534A (en) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 日本電信電話株式会社 | Information input device using biological sensor, information input method using biological sensor, and information input program using biological sensor |
JP2018149183A (en) | 2017-03-14 | 2018-09-27 | オムロンヘルスケア株式会社 | Blood pressure data processing device, blood pressure data processing method, and program |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016046705A (en) * | 2014-08-25 | 2016-04-04 | コニカミノルタ株式会社 | Conference record editing apparatus, method and program for the same, conference record reproduction apparatus, and conference system |
JP6207791B1 (en) * | 2016-10-06 | 2017-10-04 | 三菱電機株式会社 | Time-series data processing device |
TWI798314B (en) * | 2017-12-28 | 2023-04-11 | 日商東京威力科創股份有限公司 | Data processing device, data processing method, and data processing program |
KR102238867B1 (en) | 2018-07-03 | 2021-04-09 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Data processing device and data processing method |
JP7063229B2 (en) * | 2018-10-24 | 2022-05-09 | オムロン株式会社 | Controllers and control programs |
-
2020
- 2020-07-03 JP JP2022530664A patent/JP7114008B2/en active Active
- 2020-07-03 WO PCT/JP2020/026255 patent/WO2022003969A1/en active Application Filing
- 2020-07-03 KR KR1020227045377A patent/KR102553397B1/en active IP Right Grant
- 2020-07-03 CN CN202080099775.2A patent/CN115698956A/en active Pending
-
2021
- 2021-01-22 TW TW110102460A patent/TWI795719B/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014174943A (en) | 2013-03-13 | 2014-09-22 | Yahoo Japan Corp | Time series data analysis device, time series data analysis method and program |
JP2016110534A (en) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 日本電信電話株式会社 | Information input device using biological sensor, information input method using biological sensor, and information input program using biological sensor |
JP2018149183A (en) | 2017-03-14 | 2018-09-27 | オムロンヘルスケア株式会社 | Blood pressure data processing device, blood pressure data processing method, and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI795719B (en) | 2023-03-11 |
TW202219770A (en) | 2022-05-16 |
CN115698956A (en) | 2023-02-03 |
WO2022003969A1 (en) | 2022-01-06 |
KR102553397B1 (en) | 2023-07-07 |
JPWO2022003969A1 (en) | 2022-01-06 |
KR20230010773A (en) | 2023-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10956451B2 (en) | Time-series data processing method, recording medium having recorded thereon time-series data processing program, and time-series data processing device | |
US20180357555A1 (en) | Automatic detection of anomalies in graphs | |
CN115516395A (en) | Abnormality diagnosis method, abnormality diagnosis device, and abnormality diagnosis program | |
JP2020027342A (en) | Information processing apparatus, monitoring device and information processing method | |
US10359401B2 (en) | Malfunction diagnosing apparatus, malfunction diagnosing method, and recording medium | |
JP7126256B2 (en) | Abnormality diagnosis device, abnormality diagnosis method, and program | |
TW202006488A (en) | Data processing device and data processing method | |
JP7114008B2 (en) | data processor | |
US20220187140A1 (en) | Abnormal temperature detection device, abnormal temperature detection method, and non-transitory computer readable storage medium | |
JP6169473B2 (en) | Work machine management device and work machine abnormality determination method | |
JP2013182468A (en) | Parameter value setting error detection system, parameter value setting error detection method and parameter value setting error detection program | |
JP7224469B2 (en) | Abnormality Diagnosis Method, Abnormality Diagnosis Device and Abnormality Diagnosis Program | |
JP2009110262A (en) | Filter device, filtering method for filter device and filtering program | |
JP4071161B2 (en) | Deterioration diagnosis method for rotating machinery | |
JPWO2019026193A1 (en) | Information processing device, information processing system, information processing method, and program | |
KR20210092371A (en) | Apparatus and method for generating virtual model | |
JP2015161506A (en) | Signal analyzer, signal analysis method, degradation diagnosis apparatus, and degradation diagnosis method | |
JP6459345B2 (en) | Fluctuation data management system and its specificity detection method | |
JP2019016194A (en) | State identification method, state identification device, and state identification program | |
US20230109103A1 (en) | Abnormality detection device and abnormality detection method | |
US20240144101A1 (en) | Generation system, computer-readable storage medium, and method for generating waveform evaluation model | |
JP6488168B2 (en) | Time-series data processing method, time-series data processing program, and time-series data processing apparatus | |
JP5597166B2 (en) | Plant monitoring device | |
JP2020035081A (en) | Abnormality detection device, abnormality detection method, abnormality detection program and abnormality detection system | |
JP6302523B1 (en) | Product diagnostic device, product diagnostic method, and product diagnostic program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220525 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220525 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220525 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220628 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220726 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7114008 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |